PROCEDE DE DIAG NOSTIC ET DISPOSITIF DE DIAGNOSTIC D' UN SYSTEME D' ELIMI NATION DE PARTICULES DE GAZ D' ECHAPPEMENT

La présente i nvention concerne le domaine de la réduction et de l'élimination de particules contenues dans les gaz d'échappement de moteurs à combustion interne.

L'i nvention concerne plus précisément un procédé permettant de diagnostiquer l'état fonctionnel d'u n système d'éli mination de particu les de gaz d'échappement d'un véhicule et un dispositif mettant en œuvre ce procédé.

Des dispositifs de fi ltration et d'éli mi nation de particules de suies, tel que celui proposé dans le document WO2004/01 691 3 permettent par exemple de détecter l'encrassement d'u n filtre afin de déclencher la régénération, ou encore de l'arrêter. U n tel dispositif comporte u ne zone de dépôt où les particules de suies sont en partie collectées, et des moyens pou r les éliminer comportant un élément chauffant, tel qu'une résistance électrique, connecté à une alimentation électrique permettant une régénération par combustion des suies.

Selon la réalisation de l'état de la technique de la figure 1 , un système d'élimination de particu les de suie de gaz d'échappement comporte une série de résistances chauffantes en parallèle alimentées directement par le réseau électrique du véhicule grâce à l'enclenchement d'u n i nterrupteur.

Toutefois, pour de tels dispositifs, il n'est pas possible de diagnostiquer l'état fonctionnel du système d'éli mi nation lui-même.

En effet, il n'est pas possible de s'assurer que l'action d'enclenchement de la régénération ou de désactivation de l'élimination des particules est réellement appliquée.

Un autre problème qui se pose lorsqu'on utilise un dispositif comportant plusieurs résistances de chauffage, est de détecter le non fonctionnement d'une ou plusieurs résistances de chauffage.

Un but de l'invention est donc de proposer un procédé permettant de diagnostiquer l'état de fonctionnement ou de disfonctionnement du dispositif de filtration et d'élimination de particules de gaz d'échappement. Dans ce but, l'objet de l'invention est de proposer un procédé de diagnostic d'un système d'élimination de particules de gaz d'échappement d'un véhicule caractérisé en ce qu'il comporte :

- une première étape de détection de la défaillance d'ouverture d'un interrupteur,

- une deuxième étape de détection du fonctionnement d'une source électrique, - une troisième étape de mise en fonctionnement de l'élimination de particules par des éléments chauffants. L'invention concerne également un dispositif de diagnostic mettant en œuvre le procédé, comportant un système d'élimination de particules de gaz d'échappement d'un véhicule, ledit système d'élimination comportant au moins une source électrique, et au moins un des éléments chauffants caractérisé en ce que ledit dispositif de diagnostic comporte un interrupteur, un module de diagnostic et de commande, et un module de mesure de la tension et l'intensité du courant du système d'élimination. Un tel procédé et un tel dispositif mettant en œuvre ce procédé permettent de tenir informé un conducteur sur l'état de fonctionnement ou de disfonctionnement du dispositif d'élimination de particules de gaz d'échappement. Le conducteur peut ainsi savoir si le système d'élimination est défaillant. L'invention permet avantageusement de connaître la nature de la défaillance du système d'élimination, telle que par exemple une

défaillance de l'interrupteur à l'état ouvert ou fermé, ou de l'alimentation électrique.

Le procédé selon l'invention permet avantageusement de détecter le fonctionnement d'une ou plusieurs résistances de chauffage des résistances chauffantes.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

- un module de diagnostic et de commande peut piloter l'ouverture de l'interrupteur lors de la première étape ou lorsqu'une quelconque défaillance est détectée, peut piloter la fermeture de l'interrupteur lors de la troisième étape afin d'autoriser la mise en fonctionnement de l'élimination,

- à l'aide d'un module de mesure, on peut mesurer l'intensité du courant pour détecter la mise en fonctionnement de l'élimination effective du système d'élimination ou pour détecter l'arrêt définitif de l'élimination,

- on peut mesurer la tension du système d'élimination pour détecter une défaillance du système d'alimentation, ou pour la mise en fonctionnement de l'élimination,

- la première étape peut être réalisée lors du démarrage du véhicule lors d'une initialisation du système d'élimination,

- on peut réaliser la deuxième étape de détection de la présence de la source électrique lorsque l'interrupteur est fonctionnel et lorsqu'un ordre de commande d'élimination est actif, - on peut réaliser la troisième étape de mise en fonctionnement de l'élimination lorsque le système d'élimination est alimenté par la source électrique,

- le procédé peut comporter une quatrième étape de détection de la défaillance d'un ou plusieurs éléments chauffants lorsque l'intensité mesurée par un module de mesure est différente de l'intensité théorique du système d'élimination,

- on peut détecter la défaillance d'au moins un élément chauffant en comparant l'intensité du courant mesurée avec l'intensité théorique du système d'élimination et lorsque le nombre d'éléments chauffants défaillants est supérieur à un seuil de tolérance prédéterminé.

L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un tel dispositif de diagnostic de l'état de fonctionnement ou de disfonctionnement d'un système d'élimination de particules de gaz d'échappement, les éléments chauffants étant dans la ligne d'échappement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un exemple de système d'élimination de particules de suie de gaz d'échappement tel qu'il existe dans l'art antérieur

- la figure 2 représente un dispositif de diagnostic du système d'élimination de particules de suie de gaz d'échappement de selon l'invention

- la figure 3 représente un ordinogramme représentant les différentes étapes du procédé selon l'invention.

Un système d'élimination des particules de suie de gaz d'échappement tel qu'il est proposé dans l'art antérieur et conformément à la figure 1 comporte une source électrique 10, un interrupteur 11, et des éléments chauffants 12, tels que des résistances chauffantes en parallèle.

Un dispositif de diagnostic selon l'invention tel que représenté sur la figure 2 comporte le système d'élimination représenté sur la figure 1, ainsi qu'un module de mesure 20 et un module de diagnostic et de commande 21.

Le module de mesure 20 comporte des moyens permettant de mesurer la tension V et le courant I du dispositif d'élimination des particules de suie de gaz d'échappement.

Le module de diagnostic et de commande 21 comporte des moyens permettant de diagnostiquer l'état de fonctionnement ou de disfonctionnement du dispositif d'élimination ainsi que des moyens permettant de piloter l'interrupteur 11 pour l'ouvrir ou le fermer.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le module de mesure 20 est situé entre la source électrique 10 du véhicule et l'interrupteur 11 par exemple. Il sera compris que cet emplacement est donné à titre d'exemple non limitatif, et que le module de mesure 20 peut être placé après l'interrupteur 11, voire ailleurs.

Les mesures de courant I et de tension V effectuées par le module de mesure 20, sont prises en compte par le module de diagnostic et de commande 21 afin de gérer l'état de l'interrupteur 11.

L'interrupteur 11 qui permet de déclencher la commande de l'élimination, est un interrupteur simple.

Selon une autre variante de l'invention non représentée, l'interrupteur 11 est un interrupteur intégré par exemple dans un module électronique de régulation de courant délivré aux résistances chauffantes. Le procédé de diagnostic de l'état fonctionnel du système d'élimination est alors réalisé lors d'une séquence spécifique au diagnostic. Le procédé de diagnostic de l'état fonctionnel du système d'élimination de particules de suies comporte une première étape de détection de la défaillance de l'interrupteur 11 à l'état ouvert. Le démarrage du véhicule doit déclencher l'ouverture de l'interrupteur 11. Ainsi, lors de cette première étape, l'interrupteur 11 reçoit un ordre d'ouverture par l'intermédiaire du module de diagnostic et de commande 21. Cette première étape est une étape d'initialisation qui a pour but d'ouvrir l'interrupteur 11 et de vérifier que l'ordre

d'ouverture a bien été effectué. Il sera compris sans sortir du contexte de l'invention que l'initialisation peut également être déclenchée à la demande du conducteur par exemple.

Pour tester l'état de fonctionnement de l'interrupteur 11 à l'état ouvert, c'est-à-dire pour savoir si l'interrupteur 11 a bien été ouvert, le dispositif de diagnostic ordonne l'ouverture de l'interrupteur par l'intermédiaire du module de diagnostic et de commande 21. Le courant I du dispositif fourni par la source électrique 10 à la résistance équivalente, est ensuite mesuré par l'intermédiaire du module de mesure 20.

A cet effet, lors d'un test 31, le dispositif de diagnostic vérifie la présence ou l'absence de courant dans le système d'élimination.

Un premier diagnostic D1 de défaillance de l'interrupteur à l'ouverture peut être signalé au conducteur sous la forme d'un voyant rouge par exemple lorsqu'une présence de courant est détectée. En effet, si l'on détecte une présence de courant, l'interrupteur 11, qui est sensé être ouvert, ne l'est pas en réalité. Le dispositif de diagnostic permet alors de conclure à une défaillance de l'interrupteur 11 à l'ouverture. Toutefois, si lors de cette première étape de détection de défaillance de l'interrupteur 11, l'intensité I du courant mesurée est sensiblement nulle ou inférieure à une valeur seuil prédéterminée, le module de diagnostic et de commande 21 en déduit que le système d'élimination des particules de suies est dans un état arrêté. Le système d'élimination est alors prêt à recevoir un ordre de commande d'élimination CE des particules de suies d'un calculateur du véhicule par exemple dès qu'un déclenchement de la régénération du système d'élimination et de filtration est effectué.

Ainsi, dès que le système d'élimination reçoit un ordre de commande CE d'éliminer les particules de suies, une deuxième étape de détection de la présence de la source électrique 10 est réalisée. A cet effet, le module de mesure 20 prélève la tension V

aux bornes de la source électrique 1 0 par exemple. Lors d'un test 32, si aucu ne tension V n'est détectée ou si la tension V détectée est inférieure à une valeur seui l prédéterminée, le module de diagnostic et de commande 21 permet de diagnostiquer un défaut d'alimentation électrique du système d'alimentation . Un deuxième diagnostic de défaillance D2 est alors émis par le dispositif de diagnostic. U n si mple signal ou message de défaillance ou message sous forme de voyant rouge ou sous forme sonore peut être émis. Le conducteu r sait alors qu'il existe u n défaut d'alimentation du système d'éli mi nation.

Toutefois, si lors du test 32, une présence de la source électrique est détectée, le module de diagnostic et de commande 21 autorise une troisième étape de mise en fonctionnement de l'élimination en commandant la fermetu re de l'interrupteur 1 1 . L'interrupteur doit être ouvert pour pouvoir détecter le fonctionnement du système d'élimination. Ce n 'est en effet que lorsqu'un ordre commande de l'élimination est reçu par le dispositif de diagnostic et lorsque l'interrupteur 1 1 se ferme que l'éli mination peut démarrer. Lors de cette troisième étape, on vérifie ai nsi que l'ordre de fermeture de l'interrupteu r 1 1 a été exécuté. La détection d'une éventuelle défaillance de l'interrupteur 1 1 lors de sa fermeture permet de vérifier si la mise en fonctionnement de l'élimination est effective ou non . En effet, si l'i nterrupteur est défaillant et ne se ferme pas, la troisième étape de mise en fonction nement de l'élimination ne peut s'effectuer. Pour détecter u ne éventuelle défaillance de l'interrupteur 1 1 à l'état fermé, l'i ntensité I du courant est à nouveau mesurée par l'i ntermédiaire du module de mesure 20 et cette mesure est testée lors d'un test 33.

Lors de ce test 33, si l'intensité I mesurée est nulle ou sensiblement i nférieu re à une valeur seuil prédétermi née, l'interrupteur 1 1 , qui est sensé être fermé, est donc au contraire resté ouvert, et la mise en fonctionnement effective de l'éli mi nation

n'a pas eu lieu. L'éli mi nation des particu les ne peut alors pas s'effectuer. Le module de diagnostic et de commande 21 a alors détecté u ne défai llance de la fermetu re de l'interrupteur 1 1 . Un message de diagnostic D3 est envoyé au conducteur sous forme d'un voyant rouge par exemple pour signaler une défaillance de l'interrupteur lors de sa fermetu re.

Par contre, u ne mesure non nu lle de l'intensité I du courant ou sensiblement supérieure à une valeur seuil prédéterminée lors du test 33, permet au modu le de diag nostic et de com mande 21 de détecter une mise en fonctionnement effective de l'élimination. Le dispositif de diagnostic en déduit que la troisième étape de mise en fonctionnement de l'élimination s'est bien déroulée et le dispositif de diag nostic peut alors passer à une quatrième étape de détection de la défaillance d'u n ou plusieu rs éléments chauffants 12. Pou r ce faire, le module de diagnostic et de commande 21 vérifie si les éléments chauffants 1 2 sont ou non défaillants en effectuant dans un premier temps u n test 34.

Ce test 34 permet de détecter la défai llance d'une ou plusieurs résistances chauffantes 1 2 selon la valeur de l'i ntensité I du courant mesu rée par l'intermédiai re du module de mesure 20.

En effet, lors du test 34, la mesure de l'i ntensité I du courant est sensiblement égale à celle de la tension V mesurée divisée par la résistance équivalente, le dispositif de diagnostic effectue un test 36, qui vérifie si l'ordre de commande d'éli mi nation non représenté su r la figure 3, est toujours ou non actif, et explicité dans la suite de la description.

Toutefois, si l'i ntensité I mesurée ne correspond pas à la valeur attendue, à savoir la valeur du quotient de la tension V mesurée divisée par la valeur de la résistance équivalente, alors le module de diagnostic et de commande 21 en conclut qu'il existe une défaillance due aux résistances chauffantes 1 2, et évalue le nombre de résistances défai llantes ERD. Un test 35 est ensuite effectué afin

de déterminer si le nombre d'éléments chauffants défaillants a ou non dépassé un seuil de tolérance acceptable prédétermi né. Le nombre de résistances défai llantes est par exemple comparé au seuil de tolérance prédétermi né. Si le nombre de résistances défaillantes n'est pas acceptable et dépasse la tolérance acceptée, le dispositif de diagnostic émet un message de diagnostic D4 indiquant que le système d'éli mi nation est défaillant. Par contre, si lors du test 35, le nombre de résistances défaillantes est acceptable, ou s'il n'y a aucune résistance défaillante, ou bien , alors le dispositif de diag nostic effectue le test 36.

Si lors de ce test 36, l'ordre d'éli mi nation des particu les des suies n'est plus actif, le module de diagnostic et de commande 21 provoque l'ouverture de l'i nterrupteu r et le diagnostic est alors terminé. U n message sonore ou visuel peut être envoyé au conducteur le renseignant sur la fi n du diagnostic. U n message de fin de diagnostic est émis au conducteur pour l'avertir de l'arrêt du fonctionnement.

Si lors du test 36, l'ordre de com mande d'élimi nation est toujours actif, le module de mesure 20 prélève la tension V aux bornes de la source électrique 1 0 afin de vérifier l'alimentation du système d'éli mi nation . U n test 37 est ensuite réalisé pour vérifier la présence ou l'absence de tension V. Lorsque la tension V mesurée est sensiblement nulle, le dispositif de diagnostic émet le diag nostic D2 du défaut d'ali mentation précédemment cité. Par contre si la tension V mesu rée n'est pas sensiblement nulle, le module de mesu re prélève l'i ntensité I du courant et le test suivant effectué par le module de diag nostic et de commande 21 est le test 33.

L'étape suivante effectuée par le dispositif de diagnostic est alors la quatrième étape de détection de la défai llance d'un ou plusieurs éléments chauffants.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, et conformément à la figure 3, lorsque l'un des messages de diagnostic de défaillance cités dans la description ci-dessus est émis par le dispositif de diagnostic, un autre message de diagnostic de défaillance de l'élimination D5 est alors envoyé au conducteur. Le module de diagnostic et de commande 21 provoque l'ouverture de l'interrupteur 11 et un nouveau message de fin de diagnostic est émis.

Il sera compris que le dispositif de diagnostic peut envoyer un seul message final de défaillance du système d'élimination sans préciser la nature du défaut du système d'élimination en déclenchant l'ouverture de l'interrupteur 11. Pour toute défaillance détectée, le signal de défaillance est envoyé au conducteur et/ou au système de diagnostic du véhicule. De même, l'activation du dispositif de diagnostic peut, dans un autre mode de réalisation non représenté, être réalisée à la demande du conducteur au lieu d'être réalisée automatiquement au démarrage, le choix étant laissé au conducteur.

Le procédé de diagnostic et le dispositif de diagnostic mettant en œuvre ce procédé permettent de connaître la nature d'une panne éventuelle du système d'élimination en détectant le non fonctionnement d'un ou plusieurs éléments chauffants, le non fonctionnement de l'alimentation électrique, ou encore la défaillance de l'interrupteur. Ce procédé de diagnostic et le dispositif de diagnostic selon l'invention permettent ainsi de détecter si le système d'élimination est ou non fonctionnel, et si les ordres d'activation ou de désactivation de l'élimination sont appliqués.